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    10．合成氨过程中将N2和H2按1:3体积比混合后通过合成塔.若合成塔排出的混合气体中NH3占12%,则N2所占的体积分数应为(气体在同温同压条件测得) A.12% B.6% C.22% D.44% 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （14分）合成氨是人类研究的重要课题，目前工业合成氨的原理为：
    合成氨是人类研究的重要课题，目前工业合成氨的原理为：
    N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-93.0kJ?mol-1，在3个2L的密闭容器中，使用相同的催化剂，按不同方式投入反应物，分别进行反应：
    相持恒温、恒容，测的反应达到平衡时关系数据如下：

    容器
    		甲
    		乙
    		丙
    反应物投入量
    		3molH2、2molN2
    		6molH2、4molN2
    		2mol NH3
    达到平衡的时间/min
    		 
    		6
    		8
    平衡时 N2的体积密度
    		C1
    		1.5
    		 
    混合气体密度/g·L-1


    		 
    平衡常数/ L2·mol-2
    		K甲
    		K乙
    		K丙
    （1）下列各项能说明该反应已到达平衡状态的是            （填写序号字母）
    a.容器内H2、N2、NH3的浓度只比为1：3：2    b.容器内压强保持不变
    c.                          d.混合气体的密度保持不变
    e.混合气体的平均相对分子质量不变
    （2）容器乙中反应从开始到达平衡的反应速度为=             
    （3）在该温度下甲容器中反应的平衡常数K           （用含C1的代数式表示）
    （4）分析上表数据，下列关系正确的是       （填序号）：
    a.     b.氮气的转化率：          c.     d.
    （5）另据报道，常温、常压下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成NH3和O2。已知：H2的燃烧热△H=-286KJ/mol，则由次原理制NH3反应的热化学方程式为   
    （6）希腊阿里斯多德大学的George Mamellos和Michacl Stoukides,发明了一种合成氨的新方法，在常压下，把氢气和用氨气稀释的氮气分别通入一个加热到的电解池，李勇能通过的氢离子的多孔陶瓷固体作电解质，氢气和氮气在电极上合成了氨，转化率达到78%，在电解法合成氨的过程中，应将N2不断地通入  极，该电极反应式为                 。

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    化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入．工业上利用N2和H2合成氨，其化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
    （1）下表为不同温度下该反应的平衡常数．由此可推知，表中T1
    ＜
    ＜
    573K（填“＞”、“＜”或“=”）．
    T/K T1 573 T2
    K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
    （2）将一定量的N2和H2的混合气放入某密闭容器中发生上述反应．
    ①下列措施中可提高氢气的转化率的有
    CD
    CD
    （填字母）．
    A．升高温度                        B．使用催化剂
    C．增大压强                        D．循环利用和不断补充氮气
    ②在一定温度和压强下，将H2和N2按体积比3：1在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中NH3的体积分数为
    1
    7
    ，此时N2的转化率为
    25%
    25%
    ．
    （3）某厂每天产生600m3含氨废水（NH3 的浓度为153mg?L-1，废氨水密度为1g?cm-3）．该厂处理废水的方法：将废水加热得到NH3，使废水中NH3的浓度降为17mg?L-1．再对加热蒸发得到的NH3用一定量空气氧化．发生的主反应如下：
    4NH3+5O2
     一定条件 
    .
     
    4NO+6H2O      4NO+3O2+2H2O=4HNO3
    副反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O
    ①该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是多少？
    ②若氧化过程中90% NH3转化为硝酸，10% NH3发生了副反应，则该厂每天消耗标准状况下的空气多少立方米？（假设废水加热前后的体积和密度近似认为不变，空气中氧气的体积分数20%．）

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    化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入．工业上利用N2和H2合成氨，其化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
    （1）下表为不同温度下该反应的平衡常数．由此可推知，表中T1______573K（填“＞”、“＜”或“=”）．
    T/K T1 573 T2
    K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
    （2）将一定量的N2和H2的混合气放入某密闭容器中发生上述反应．
    ①下列措施中可提高氢气的转化率的有______（填字母）．
    A．升高温度                        B．使用催化剂
    C．增大压强                        D．循环利用和不断补充氮气
    ②在一定温度和压强下，将H2和N2按体积比3：1在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中NH3的体积分数为
    1
    7
    ，此时N2的转化率为______．
    （3）某厂每天产生600m3含氨废水（NH3 的浓度为153mg?L-1，废氨水密度为1g?cm-3）．该厂处理废水的方法：将废水加热得到NH3，使废水中NH3的浓度降为17mg?L-1．再对加热蒸发得到的NH3用一定量空气氧化．发生的主反应如下：
    4NH3+5O2
     一定条件 
    .
     
    4NO+6H2O      4NO+3O2+2H2O=4HNO3
    副反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O
    ①该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是多少？
    ②若氧化过程中90% NH3转化为硝酸，10% NH3发生了副反应，则该厂每天消耗标准状况下的空气多少立方米？（假设废水加热前后的体积和密度近似认为不变，空气中氧气的体积分数20%．）

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    化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入．工业上利用N2和H2合成氨，其化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
    （1）下表为不同温度下该反应的平衡常数．由此可推知，表中T1    573K（填“＞”、“＜”或“=”）．
    T/KT1573T2
    K1.00×1072.45×1051.88×103
    （2）将一定量的N2和H2的混合气放入某密闭容器中发生上述反应．
    ①下列措施中可提高氢气的转化率的有    （填字母）．
    A．升高温度                        B．使用催化剂
    C．增大压强                        D．循环利用和不断补充氮气
    ②在一定温度和压强下，将H2和N2按体积比3：1在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中NH3的体积分数为，此时N2的转化率为    ．
    （3）某厂每天产生600m3含氨废水．该厂处理废水的方法：将废水加热得到NH3，使废水中NH3的浓度降为17mg?L-1．再对加热蒸发得到的NH3用一定量空气氧化．发生的主反应如下：
    4NH3+5O24NO+6H2O      4NO+3O2+2H2O=4HNO3
    副反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O
    ①该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是多少？
    ②若氧化过程中90% NH3转化为硝酸，10% NH3发生了副反应，则该厂每天消耗标准状况下的空气多少立方米？（假设废水加热前后的体积和密度近似认为不变，空气中氧气的体积分数20%．）

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    运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义．
    （1）合成氨反应，在2L密闭容器中通入2mol的N2和6mol的H2，5min时反应达到平衡，此时容器内的压强变为原来的3/4，0-5min该反应的化学反应速率为V（H2）=
    0.3mol/（L．min）
    0.3mol/（L．min）
    ，N2的转化率=
    50%
    50%
    ，化学平衡常数K=
    0.59
    0.59
    ．
    （2）NH3 （g）与CO2（g）经过两步反应生成尿素〔CO（NH2）2〕，两步反应的能量变化示意图1：
    则NH3（g） 与CO2（g） 反应生成尿素的热化学方程式为
    2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=-134kJ/mol
    2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=-134kJ/mol
    ．
    （3）用CO合成甲醇（CH3OH）的化学方程式为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．下列说法正确的是
    BCD
    BCD
    （填字母）
    A．温度：T1＞T2＞T3
    B．平衡常数：K（a）＞K（c）  
    C．平衡常数：K（b）=K（d）
    D．正反应速率：v（b）＞v（d）
    E．平均摩尔质量：M（a）=M（c）
    （4）在25℃下，将a  mol?L-1的氨水与0.01mol?L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中C（NH+4）=C（Cl?），则溶液显（
    中
    中
    ）性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3?H2O的电离常数Kb=
    10-9
    a-0.01
    10-9
    a-0.01
    ．

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